Nemcsak a Föld lakóinak száma nô robbanásszerûen, hanem az egy fôre ju- tó felhasznált energia s a légkörbe juttatott szennyezôanyagok mennyisége is. Vajon visszavezethetô-e az elmúlt másfél évszázadban zajló kismértékû globális léptékû melegedés az ember mind intenzívebb földi jelenlétére?
Okolható-e az egyre növekvô szennyezôanyag-kibocsátás s az így erôsödô üvegházhatás az éghajlat változásáért? A szélsôséges idôjárási események gyakorisága növekszik, vagy csak gyorsabb és szenzációéhesebb a hírközlés globalizálódó világunkban? Lehetséges-e az éghajlat modellezése, elôrejel- zése? Az elôadás bemutat néhány lehetséges globális és regionális éghajlati forgatókönyvet a 21. századra, és áttekinti egy gyors lefolyású éghajlatválto- zás esélyét, okait, valamint az elôrejelzés bizonytalanságait.
Globális melegedés: tények
Évtizedeken át sok vita folyt arról, hogy emelkedik-e a légkör felszín közeli hômérséklete vagy sem. Ha igen, van-e ehhez köze az ember fokozott jelen-
létének, a népesség nagyarányú növekedésének, az egyre fokozódó iparoso- 23 Bartholy Judit
meteorológus az MTA doktora
1952-ben született Budapesten.
Az Eötvös Loránd Tudomány- egyetem Természettudományi Karán szerzett meteorológus diplomát, diplomamunkájának témája a meteorológiai mezôso- rok ortogonális sorfejtése volt.
1988-ban a földrajztudomány kandidátusa, 2006-ban akadé- miai doktora lett.
Pályáját az Országos Meteo- rológiai Szolgálatnál kezdte, a Központi Meteorológiai Inté- zetben dolgozott 1976-tól 1992-ig, majd az Eötvös Loránd Tudományegyetemen tanított, a Meteorológiai Tanszék vezetô- je, 2000-tôl tanszékvezetô egye- temi tanára.
Oktatási tevékenysége és ku- tatási szakterülete a klimatoló- giához kapcsolódik. Számos hazai és nemzetközi projekt vezetôje.
Alapítója és 1990 óta elnöke a Tovább Élni Egyesületnek, mely súlyos, halmozottan sérült gyermekeknek nyújt szolgálta- tásokat (lakhatás, terápiás fog- lalkoztatás).
Fôbb kutatási területe: a glo- bális éghajlatváltozás regionális leskálázása, modellezése, a vá- rosok éghajlat-módosító hatása, a megújuló energiaforrások hasznosítási lehetôségei, vala- mint a szélsôséges éghajlati események.
B A R T H O L Y J U D I T
Az éghajlat változása –
bizonyosságok és bizonytalanságok
dásnak, s annak, hogy a légkörbe egyre nagyobb mennyiségben jutnak lég- szennyezô anyagok? Az elmúlt száznegyven év átlaghômérsékletének ala- kulását tanulmányozva azt tapasztaljuk, hogy a hômérsékleti anomáliák emelkedô trendet mutatnak. Feltûnô a változás az 1961–1990 közötti har- mincéves idôszak átlagában (1. ábra). A közel másfél évszázados idôszak alatt a hômérsékleti görbe csak az elmúlt évtizedekben emelkedett az átlag- érték fölé, ami arra utal, hogy nem egyszerû klímaingadozásról vagy termé- szetes változékonyságról van szó. A szárazföldi és óceáni mérések alapján a Föld felszín közeli léghômérséklete 0,6–0,8 °C-kal emelkedett az elmúlt másfél évszázadban.
Ez a melegedés sem idôben, sem térben nem volt egyenletes a Földön.
A 20. században Grönland és a Himalája térségét kivéve mindenütt kismér- tékû emelkedô trend érvényesült. Az 1976–2000-es idôszakban a melege- dô tendencia szembetûnôen fokozódott.
Ezekkel a változásokkal összhangban vannak azok a megfigyelések, me- lyek szerint a magashegyi gleccserek visszahúzódnak.A tavaszi hóolvadás idôpontja, valamint a folyók és tavak jegének megolvadása világszerte né- hány nappal korábbra tevôdött. Amerikai és orosz tengeralattjárók megfi- gyelései alapján az 1970-es évek óta az Északi-sark központi régiójában je- lentôs mértékben elvékonyodott a jégtakaró. Mûholdas mérések szerint a teljes északi-sarki régióban a jégtakaró kiterjedése nyáron 10–15 százalék- kal, a globális kontinentális jégtakaró 10 százalékkal csökkent az elmúlt néhány évtizedben.
A légköri cirkuláció áramlásainál is megfigyelhetôk változások: a Csen- des-óceán vidékén gyengült, esetenként idôszakosan széthullott a passzát szélrendszer, valamint mindkét féltekén a 60–70° földrajzi szélességek kö- zelében a téli nyugatias áramlás uralkodóvá vált, megerôsödött.
Megfigyelések szerint a mérsékelt övben a vegetációs idôszak megnöve- kedett, a növények virágzása korábbra tolódott, a költözô madarak koráb- ban érkeznek. Számos növényfaj, valamint rovarok, madarak és halak élô- helye magasabb földrajzi szélességekre tolódott el.
24
1. ábra.Az elmúlt 140 év globális átlaghômérsékletének alakulása
A Dome C kutatóállomás az Antarktiszon
1850 1900
A hômérséklet eltérése az 1961–1990 idôszak átlagától (°C)
1950 2000
–0,4 –0,2 0,0 0,2 0,4 0,6
Az átlagosnál melegebb
Az átlagosnál hûvösebb –0,6
Ezek a tények meggyôzôek: úgy tûnik, megindult valamilyen változás.
Jó lenne tehát tudni: történtek-e már ehhez mérhetô változások korábban is? Ha igen, mi következett utánuk? Vajon van okunk megijedni?
Klímaváltozások a múltban
Politikusok és környezetvédôk általában klímaváltozás alatt az antropogén eredetû globális melegedést értik – míg mi, meteorológusok, a természetes és antropogén eredetû éghajlatváltozások együttesét. Az éghajlat a föld- történeti korok során, majd – közeledve a jelenhez – az emberiség története során is mind térben, mind idôben állandóan változott.
Az elmúlt egy-két évszázad változásairól a meteorológiai mérôhálózatok segítségével pontos információink vannak. De hogyan tudunk következ- tetni az ezt megelôzô idôszakok éghajlatára? Számos lehetôség van a rend- szeres mûszeres méréseket megelôzô idôszakot jellemzô, úgynevezett proxy adatsorokösszeállítására. Az elmúlt néhány évszázad éghajlatára történeti feljegyzésekbôl, fák évgyûrûibôl következtethetünk. A távolabbi, történe- lem elôtti idôszakokról üledékes rétegelemzéssel, koralltelepek szerkezeté- nek tanulmányozásával vagy jégtakaróból vett furatminták vizsgálatával tájékozódhatunk. Fúrt jégmintákat általában magashegységi gleccserekbôl és a sarkvidéki területek vastag jégrétegeibôl vesznek. A Dome C kutatóál- lomás munkatársai az Antarktisz jegébôl vettek furatmintát. A furatelem- zés során az elmúlt idôk légköri összetételére a lehullott hópelyhek közé szorult légbuborékok analízisével következtetünk. Az oxigénizotópok kon- centrációarányából rekonstruálhatók az elmúlt idôk hômérsékleti viszo- nyai. Egyedül ezek a direkt források állnak rendelkezésünkre, s egyben ezek kínálják a legjobb idôsorokat a légkör összetételérôl és az éghajlati pa- raméterekrôl. A jégminták még az áramlási viszonyokról is adnak infor- mációkat az idefújt por-, tengeri só-, pollen- és vulkanikus hamurészecs- kék révén. A leghosszabb éghajlati minták az Antarktiszt borító, több kilo- méter vastagságú jégpáncélból kerülnek ki. Az eddigi rekordhosszúságú jégfuratminta hossza több mint 3000 méter, 2004 elején kezdték meg euró- pai klimatológusok és geofizikusok részletes elemzését. Becslések szerint e minta alapján az elmúlt 740 ezer év éghajlatáról kapunk majd sok-sok új információt.
Példaként nézzük egy régebbi, de már feldolgozott furat alapján az el- múlt 425 ezer év hômérsékletének és szén-dioxid-koncentrációjának tör- ténetét a Déli-sark közelében lévô Vosztok állomás jégmintája alapján.
Apleisztocénkori eljegesedések során a meleg és hideg fázis közötti hôin- gás a sarkok közelében nagyobb volt, mint a közepes földrajzi szélessége- ken. A melegebb idôszakok megközelítôleg százezer évenként követték egymást, s a periódusok hômérsékleti ingása a Déli-sark térségében elérte a 10 °C-ot. A Vosztok állomás nevezetes jégfuratmintájának fontos új in- formációja volt, hogy a glaciálisok/interglaciálisok során teljesen együtt
változott a hômérséklet, a szén-dioxid- és a metánkoncentráció. Jelenlegi 25 Anomália:
eltérés az átlagtól.
Antropogén klímaváltozás:
az emberi tevékenységek (ipar, mezôgazdaság, energiaterme- lés, közlekedés stb.) miatt be- következô éghajlatváltozás.
Proxy adatsorok:
a múlt éghajlatát közvetett mó- don jellemzô idôsorok, melye- ket például a fák évgyûrûinek, a lerakódott üledékrétegeknek, a jégfuratoknak stb. az elemzé- sével kaphatunk.
Pleisztocén:
földtörténeti kor, a negyedidô- szak jelenkort megelôzô kora.
Körülbelül 2,5 millió évvel ezelôtt kezdôdött és körülbelül tízezer évvel ezelôtt ért véget.
Antarktiszi jégfuratminta 740 000 évre visszamenôleg
ismereteink szerint az eljegesedési ciklusok a földpálya-elemek periodikus változásainak következtében alakulnak ki, mivel azok befolyásolják a föld- felszínre érkezô napsugárzás mennyiségét, évszakos eloszlását. Érdekes megfigyelni, hogy míg a besugárzás csökkenése és növekedése értelemsze- rûen fokozatosan történik, addig az erre adott légköri válasz (a melegedési és hûlési folyamat) nem szimmetrikus: a hûlés 80–90 ezer évig tart, s a me- legedés ennek gyakran még egytizedéig sem. A múltban is volt már példa hihetetlenül gyors melegedésre, s ezek mind pontosabb tanulmányozása talán segíthet megérteni a jelenkori éghajlatváltozások fizikai hátterét.
A legutolsó eljegesedés idején a kontinensek közel egyharmadát gleccse- rek fedték, melyek lenyúltak egészen New Yorkig. Ez az óriási tömegû jég lecsökkentette az óceánok vízmennyiségét, s így a vízszint több mint száz méterrel alacsonyabb volt a jelenleginél. Ennek következtében egy száraz- földi híd kötötte össze Szibériát Alaszkával, lehetôvé téve a kontinensek kö- zötti közlekedést.
A múltban az eljegesedési idôszakok idején a jelenleginél akár 6–8 °C- kal hidegebb klíma uralkodott. Az elmúlt 425 ezer évben a mainál jelentô- sen melegebb éghajlati viszonyok nem fordultak elô.
A klímaváltozások természetes és antropogén okai
Az éghajlat változásának természetes, illetve az emberi tevékenységbôl adó- dó okai is vannak. Mint látni fogjuk, az antropogén eredetû változás esélye nagymértékben növekedett az elmúlt évtizedekben. Vegyük sorra az éghaj- lat megváltozása irányába ható legfontosabb tényezôket.
A szén-dioxid és egyéb üvegházhatású gázok koncentrációjának változása
Számos természetes és antropogén eredetû gáz hozzájárul az üvegházha- táshoz, melegítik a Föld felszín közeli légrétegeit. E gázok közül a legje- lentôsebbek a vízgôz, a szén-dioxid, a metán, a dinitrogén-oxid, az ózon és a halogénezett szénhidrogének (freonok) (2. ábra). Ha a földi légkör- nek nem lenne természetes üvegházhatása, akkor a felszín közeli léghô- mérséklet 33 °C-kal lenne alacsonyabb. A legnagyobb mértékben a víz- gôz (20,6 °C) és a szén-dioxid (7,2 °C) járul hozzá a természetes üvegház- hatáshoz. Az antropogén eredetû globális melegedésben a legjelentôsebb szerep a szén-dioxidnak jut, amely a teljes hatás mintegy 55 százalékáért felelôs (3. ábra).
26 Glaciális:
eljegesedési idôszak, amikor a pólusok és a magashegységek teteje felôl nagyobb kiterjedésû összefüggô jégtakaró alakul ki.
Interglaciális:
két eljegesedés közötti idôszak.
Üvegházhatás:
a Napból beérkezô energia a földfelszínre érve elnyelôdik, majd a felszín hômérsékletének megfelelô hullámhossztarto- mányban újra kisugárzódik.
Ezt a felszín felôl a világûr felé haladó hosszabb hullámhosszú sugárzást a légkör bizonyos ré- szecskéi elnyelik, majd a felszín felé újra kisugározzák. Ezáltal az energia egy része bent marad a földi légkörben.
Üvegházgáz:
olyan légköri gázok, amelyek az üvegházhatást kiváltják.
Az emberi tevékenység és az üvegházgázok
Változott-e kimutatható mértékben az üvegházgázok légköri koncentrá- ciója az elmúlt két évszázad során? A válasz egyértelmû igen, a 4. ábrán a szén-dioxid, a metán, a dinitrogén-oxid és a freonok koncentrációváltozá- sait kísérhetjük figyelemmel az elmúlt kétszáz évben. Mindegyiknél jelen- tôs mértékû, a 20. század második felében pedig gyorsuló növekedést látha- tunk. Szembetûnô, hogy freonok természetes állapotban nem voltak jelen a légkörben, kimutatható mennyiségben csak az 1950-es években jelentek meg az ipari tevékenység következtében.
Melyek az antropogén eredetû metán- és szén-dioxid-kibocsátás forrá- sai? A 5. ábra mutatja, hogy az antropogén eredetû szén-dioxid-kibocsá- tás közel fele (46 százalék) az erômûvek és finomítók révén jut a légkörbe.
Az erdôk irtása (23 százalék), a cementgyártás (12 százalék), a gázgyártás (9 százalék) szintén jelentôs mértékben hozzájárul a légköri szén-dioxid megnövekedett mennyiségéhez. A metánemisszió komponensei között az
ipari forrásokon (bányászat, 25 százalék) túl jelentôs szerephez jut a mezô- 27 egyéb
(0,6 °C)
ózon (2,4 °C)
szén-dioxid (7,2 °C) metán (0,8 °C)
vízgôz (20,6 °C) dinitrogén-oxid
(1,4 °C)
freonok (24%)
metán (15%)
szén-dioxidok (55%)
dinitrogén-oxid (6%)
2. ábra.Az üvegházhatású gázok hozzájárulása a 33 ºC-os földi átlaghômérséklet-többlethez
3. ábra. Az üvegházhatású gázok hozzájárulása a globális melege- déshez
gazdaság (6. ábra). Míg az állattenyésztés 28 százalékkal, addig a rizster- mesztés és a szántóföldek feltörése 15 százalékkal, illetve 7 százalékkal növe- li a légköri metánkoncentrációt.
Az óceán cirkulációja
Az óceánok közvetlen hatása az éghajlatra abból származik, hogy a légköri cirkuláció és az óceán áramlásai hôt szállítanak a trópusi zónából a sarkok felé. Ezeket az áramlási rendszereket nagyon sok folyamat befolyásolja és módosítja regionális és globális skálán. Az óceán–légkör kölcsönhatás olyan
28
„parts per” mértékegységek:
kémiai elemek, illetve szennye- zô anyagok nagyon kis kon- centrációját jelölik. A parts per million (ppm), illetve a parts per billion (ppb) jelentése az ábrán: egymillió, illetve egy- milliárd molekula között hány darab szén-dioxid vagy dinitro- gén-oxid molekula található.
El Niño vagy Déli oszcilláció:
a trópusi Csendes-óceán vidé- kén két-hat éves periódusú ég- hajlati jelenség, mely az óceán és a légkör kölcsönhatása révén alakul ki. Két szélsô állapota az El Niño (meleg) és a La Nina (hideg) fázis. El Niño idôsza- kokban Dél-Amerika partjai mentén a szokásosnál mele- gebb az óceán vize, míg La Nina idején az átlagostól jóval hûvösebb.
(ppm)
szén-dioxid 350
250
1800 1900 2000
300 400
(ppb)
dinitrogén-oxid 300
1800 1900 2000
280 320
(ppm)
metán 1,6
0,8
1800 1900 2000
1,2 2,0
(ppb)
freonok légköri tartózkodási
idô: 50–200 év
légköri tartózkodási idô: 120 év
légköri tartózkodási idô: 12 év
légköri tartózkodási idô: 65–130 év 0,3
1800 1900 2000
0,1 0,5 4. ábra.Fontosabb üvegházhatású
gázok koncentrációjának változása a légkörben (1800–2000)
Az El Niño hatása
jelenségeket is létrehozhat, mint például az El Niño,mely két–hat évente újra és újra megjelenik a Csendes-óceán trópusi területein.
Az óceánok az üvegházgázokra is hatást gyakorolnak, fontos szerepük van a légköri szén-dioxid-koncentráció kialakításában. A légköri szén-di- oxid és az óceán felszíni vizeiben oldott szén-dioxid között hosszabb idô- szakot tekintve egyensúly van. Az óceánban lejátszódó cirkulációs, kémiai s biológiai folyamatok az egyensúly kismértékû eltolódása révén a szén- dioxid légköri mennyiségének módosításával az éghajlat lassú változását eredményezhetik.
Vulkáni tevékenység
Vulkánkitörések alkalmával több ezer km3 mennyiségû anyag lökôdik fel a légkörbe, melynek nagy része néhány napon belül leülepszik vagy
esôzések révén kimosódik a légkörbôl. A kis átmérôjû részecskék (szul- 29 5. ábra.A szén-dioxid antropogén forrásai
6. ábra.A metán antropogén forrásai
erômûvek, finomítók (46%) erdôirtás (23%)
cementgyárak (12%) gázgyárak (9%) acélgyárak (5%) egyéb (5%) 100%
0%
állattartás (28%) bányászat (25%) rizstermesztés (15%)
szerves hulladék, mûtrágya (15%) biomassza-égetés (10%) szántóföldfeltörés (5%) 100%
0%
fát-aeroszolok) nagyobb, robbanás erejû vulkánkitörések alkalmával fel- jutnak az alsó sztratoszférába, akár 30 kilométeres magasságba is. Ezen a szinten már szinte egyáltalán nincs felhô- és csapadékképzôdés, így akár egy-két évig is eltarthat, mire ezek a részecskék kikerülnek a légkör- bôl. A vulkánkitörésekbôl származó részecskéken szóródnak a Napból érkezô sugarak, s így megnövelvén a planetáris albedót hûtô hatást fej- tenek ki. Például az El Chicon és a Pinatubo vulkánok a kitörések évé- ben (1982, illetve 1991) 0,5–0,7 °C-kal csökkentették a globálisan átla- golt felszínhômérsékletet.
A Nap sugárzásának és a Föld orbitális paramétereinek megváltozása
Minthogy a földi energiakészlet forrása a Nap, így annak sugárzásváltozásai lényeges hatással vannak a földi éghajlatra. Egyes kutatók úgy vélekednek, hogy a 20. század elsô felének melegedése részben magyarázható a Nap su- gárzási energiájának idôszakos növekedésével. A mûszeres mérések megkez- dése elôtti idôszakról nagyon nehéz pontos adatokkal szolgálni a Nap su- gárzási energiájáról, kutatási eredmények alapján mégis úgy tûnik, hogy az utolsó egymillió évben a Nap kisugárzott energiája csak nagyon kis mérték- ben változott.
A Föld pályaparamétereinek kicsi és lassú változása is vezethet klima- tológiailag fontos évszakeltolódásokhoz az évezredek során. Éghajlati visszacsatolások erôsíthetik ezeket a kis változásokat, s akár jégkorszako- kat is okozhatnak. Ilyen paraméterek például a Nap körüli ellipszispálya lapultsága, a Föld forgástengelyének dôlésszöge, a forgási szögsebesség módosulása.
A földhasználat megváltozása
Az emberek a Föld felszínét is átalakítják: erdôbôl például megmûvelt szán- tóföld lesz (mely éves ciklussal jelentôs felszíni változásokat mutat); vagy természetes felszínbôl betonnal, aszfalttal, tetôkkel lefedett városi környe- zet. Ezek a változások módosítják a lokális/regionális éghajlatot például a városi hôsziget-jelenség kialakulása révén.
Önerôsítô és öngyengítô visszacsatolások
A globális melegedés folyamatához számos visszacsatolási mechanizmus kapcsolható, melyek közül a három legfontosabb a hó–jég–albedó, a víz- gôz és a felhô típusú visszacsatolási mechanizmusok. Közülük talán a legis- mertebb az önerôsítô (pozitív) hó–jég–albedó visszacsatolási mechaniz- mus. Itt a globális melegedés következtében változik a Föld planetáris albedója. A hó és a jég mennyisége csökken a Földön, így bolygónk a világ- ûr felé kevésbé reflektív, azaz kevesebb energiát ver vissza, viszont ennek kö- vetkeztében a légkör több sugárzási energiát képes elnyelni, s így melegebb
30 Sztratoszféra:
a légkör troposzféra feletti rit- kább rétege, ahol a hômérsék- let a magassággal növekszik.
Albedó:
sugárzás-visszaverô képesség, mely azt mutatja meg, hogy az adott felület a beérkezô napsu- gárzást milyen arányban veri vissza.
Planetáris albedó:
a Földre vonatkozó átlagos albedó, mely a Napból a teljes földfelszínre érkezô összenergia visszaverôdési hányadát adja meg.
Városi hôsziget:
a mesterséges burkolatok több energiát nyelnek el, s ezért több energiát adnak át a felettük lé- vô légrésznek is, mint a termé- szetes növényzettel borított te- rületek. A vízszintes és függôle- ges irányban egyaránt sok mes- terséges burkolattal (aszfalt, be- ton stb.) rendelkezô települése- ken magasabb hômérsékletek alakulnak ki a környezô termé- szetes felszínborítottságú térsé- gekhez viszonyítva.
Éghajlati visszacsatolási mechanizmus:
az éghajlati rendszer elemei kö- zött zajló kölcsönhatások, me- lyek eredményeképpen egy kiinduló változás felerôsödhet vagy gyengülhet. Elôbbiek a pozitív, az utóbbiak a negatív visszacsatolások.
lesz a légkör, amely a hó és jég mennyiségének további csökkenését eredmé- nyezi. Ez a körfolyamat a kiinduló melegedô hatást felerôsíti, ezért hívjuk önerôsítô visszacsatolási mechanizmusnak.
Kis részecskék (úgynevezett aeroszolok) légkörbe juttatása melegítô és hûtô hatással egyaránt járhat: a világos színû szulfát-aeroszolok a su- gárzás nagyobb mértékû szórása miatt hûtô hatásúak, míg a sötét ko- romszemcsék a napsugárzás nagyobb mértékû elnyelése miatt melegítô hatásúak.
Összefoglalóan elmondhatjuk, hogy az alsó légkörben az elmúlt két- százötven évben bekövetkezett sugárzási viszonyok megváltozásáért szá- mos folyamat felelôs, melyeket a 7. ábrán mutatunk be. A legnagyobb ha- tású, s egyértelmûen a globális melegedés irányába mutat ezen összetevôk közül az üvegházhatás, pontosabban az üvegházgázok antropogén eredetû koncentrációváltozása. További légkört „melegítô” komponensek: a tro-
poszferikusózonkoncentráció emelkedése, a fosszilis tüzelôanyagok ége- 31 3
2
1
0
-1
sugárzás változása [ W/m2] melegedés
hûlés üvegházhatás
aeroszolok szén égetése
ózon szulfát- aeroszolok
erdô égetése
kondenz- csíkok
napsugárzás változása
földhasználat N2O
CH4
CFC
CO2
7. ábra.A sugárzási hatások meg- változása 1750 és 2000 között
Aeroszol:
a légkörben finoman eloszlott szilárd és cseppfolyós részecs- kék.
Troposzféra:
a légkör legalsó rétege, magas- sága a közepes földrajzi széles- ségeken mintegy 10–12 kilo- méter. Lényeges jellemzôje, hogy a hômérséklet általában csökken a magassággal felfelé haladva. Ebben a felszín közeli rétegben zajlanak az idôjárási események (csapadékképzôdés, ciklonok, anticiklonok vándor- lása stb.).
➡
tésébôl származó aeroszolok mennyiségének növekedése, a repülôgépek- bôl a légkörbe kerülô égéstermékek hatása, valamint a Nap sugárzásának változásai. A sugárzási kényszer megváltozásához sokkal kisebb mértékben járulnak hozzá a légkört „hûtô” folyamatok: a sztratoszferikus ózonkon- centráció csökkenése, a szulfát-aeroszolok és a szerves anyagok égetésébôl származó aeroszolok mennyiségének növekedése, valamint a földhaszná- latban bekövetkezett változások.
Jövôkép: az éghajlat modellezése és a modellezés bizonytalanságai
Az eddigiek során láttuk, hogy az elmúlt két évszázadban az üvegházgázok légköri koncentrációja jelentôs mértékben növekedett. Ez értelemszerûen együtt jár a légköri sugárzási viszonyok megváltozásával és az üvegházhatás fokozódásával. E folyamatok sokrétû visszacsatolási mechanizmusokat in- dítanak el, melyek nehezen modellezhetô, nehezen prognosztizálható fo- lyamatláncolatokat vonnak maguk után.
Léteznek-e olyan eszközök, melyekkel e korlátok ellenére megbecsül- hetjük húsz–ötven–száz évre elôre az éghajlat alakulását? Megmondhat-
32
üvegházgázok csapadék
felhô
bio-geokémiai ciklus
tengeri jég szél
KRIOSZFÉRA LÉGKÖR
BIOSZFÉRA párolgás
sugárzás
tengeráramlatok óceán-légkör hôcsere
jégtáblák
8. ábra.Az éghajlati rendszer elemei
juk-e egyáltalán, hogy a jövôben tovább melegszik-e éghajlatunk? S ha igen, milyen mértékben?
Az éghajlati rendszer elemei a légkör, az óceán, a talajfelszín, a krio- szféra(a tengeri és a szárazföldi jég és hó összessége), valamint a bioszféra (8. ábra). A klímamodellek nem kevesebbre vállalkoznak, mint az éghaj- lati rendszer folyamatainak, kölcsönhatásainak leírására. Az éghajlati mo- dellek jelentik az egyedüli eszközt, mellyel a jövô klímájára vonatkozó becsléseket készíthetünk. Ezek a földi légkört mint fizikai rendszert mate- matikai formulákkal írják le. Szimulálják a légkör és az óceánok mozgá- sait, becslést adnak a hômérséklet, sûrûség, légnyomás várható alakulá- sára. Leírják a hidrológiai cikluselemeit, a sarki jégsapkák, gleccserek terjeszkedését, olvadását. Közelítik a felhô- és csapadékképzôdési folya- matokat.
A modellek lehetôséget adnak a természetes és antropogén okok hatásá- ra bekövetkezô globális hômérséklet-változások külön-külön és együttes szimulálására. A következô ábrák az 1860–2000-es idôszakra vonatkozóan mutatják e három modellezés eredményeinek (szürke görbék) a mérési ada- tokkal (piros görbék) való összehasonlítását. Leolvasható, hogy a modell- becslések nem kielégítô pontosságúak abban az esetben, ha csak a természe- tesokokat (9. ábra) (a Nap sugárzásának változása, vulkáni tevékenység), vagy csak az antropogénokokat (10. ábra) (üvegházgázok és szulfát-aeroszo- lok légköri koncentrációjának változása) vesszük figyelembe. Lényegesen jobb egyezést mutat a mérési idôsorokkal a két tényezô együttes hatását leíró modellezés (11. ábra), mely igazolja azt a feltevést, hogy a természetes és antropogén hatások egyike sem elhanyagolható a jövôt szimuláló klíma- modellekben.
Az éghajlati forgatókönyvek
Miért beszélünk éghajlati forgatókönyvekrôl elôrejelzések helyett? Ahhoz, hogy a modellek bemenô paramétereiként ötven–száz évre elôre megad- hassuk az üvegházgázok emissziójának, illetve koncentrációjának értékeit, ismernünk kellene a gazdasági és társadalmi folyamatok jövôbeni alakulá- sát (mint például a népesség változása, a globalizációs folyamat térhódítása és sebessége, a megújuló energiahordozók, illetve a környezetkímélô tech- nológiák elterjedése, a globális és regionális gazdaságpolitika iránya, a nemzetgazdaságok regionális fejlôdési tendenciái, területi és elemenkénti emisszióértékek stb.). Ám ezeket a folyamatokat ilyen nagy idôtávra elôre nem ismerhetjük. Ezért csak éghajlati forgatókönyvekben, úgynevezett klímaszcenáriókban gondolkodhatunk, azaz „ha…, akkor…” jellegû fo- lyamatokban.
Az éghajlatkutató közösség éghajlati helyzetértékelését tartalmazó, öt- hat évenként megjelenô úgynevezett IPCC-jelentés négy alapszcenárióját szemlélteti a következô táblázat. Láthatjuk, hogy a négy forgatókönyv eltér egymástól. Az A1, B1 és A2, B2 szcenáriópárok a globalizációs folyamatok
felgyorsulása, illetve a régiónkénti fejlôdés alapján prognosztizálják a jövôt. 33 Krioszféra:
a Földön található hó és jég összessége.
Hidrológiai ciklus:
a víz földi körforgása, legfon- tosabb elemei: csapadék, párol- gás, lefolyás, beszivárgás.
Emisszió:
kibocsátás, melynek során a kibocsátott anyag légköri mennyisége nô.
IPCC:
Intergovernmental Panel on Climate Change (Éghajlat- változási Kormányközi Testü- let), az ENSZ keretein belül 1988 óta mûködô nemzetközi szervezet. A munkában részt vevô tudósok, kutatók feladata, hogy (1) értékeljék és rendsze- rezzék a feltételezett éghajlat- változás kiváltó okairól és jel- legzetességeirôl rendelkezésre álló tudományos ismereteket, (2) elemezzék az éghajlatválto- zás környezeti és társadalmi- gazdasági következményeit, (3) áttekintsék és értékeljék a szükséges és lehetséges válasz- stratégiákat. Az IPCC öt-hat évente készíti el helyzetértékelô jelentését, a legutóbbit (mely a harmadik volt) 2001-ben adta ki.
Szcenárió:
forgatókönyv, mely megadja valamilyen tényezô (például a gazdasági fejlôdés, a népes- ségszám vagy a szén-dioxid- kibocsátás) jövôbeli várható alakulását.
34
2000 1950
1900 1850
–0,5 0,5 1,0
0
(°C) együttes hatások
modellezett mért
2000 1950
1900 1850
–0,5 0,5 1,0
0
(°C) antropogén hatások
modellezett mért
2000 1950
1900 1850
–0,5 0,5 1,0
0
(°C) természetes hatások
modellezett mért
9. ábra.A modellezett és mért hômérséklet-változások összehasonlítása (1860–2000);
természetes hatások
10. ábra.A modellezett és mért hômérséklet-változások összehasonlítása (1860–2000);
antropogén hatások
11. ábra.A modellezett és mért hômérséklet-változások összehasonlítása (1860–2000);
együttes hatások
Az A1, A2 szcenáriók esetén a gyors gazdasági fejlôdésé, míg a B1, B2 eset- ben a környezettudatos technológiai fejlesztéseké a prioritás. Ezek tükré- ben az emissziók (s egyben a klímaváltozás mértéke) szempontjából az A1 a legoptimistább és a B2 a legpesszimistább forgatókönyv.
A fenti négy alapszcenárión belül 19 kiinduló forgatókönyv áll rendelke- zésre, melyek a gazdaság leendô állapotát, a szennyezôanyag-kibocsátás glo- bális mértékét és összetételét írják le. A nyolc éghajlati világközpontban kö- zel húsz, hatalmas számítógépes kapacitást igénylô globális modell képes becsülni a jövôbeni klíma alakulását. Ezek a globális éghajlati modellek ál- talában 2050-ig, illetve 2100-ig becsülik meg az éghajlati paraméterek glo- bálisan várható alakulását. Tesztfuttatások igazolják, hogy ha a szcenáriók alapadatait kellô pontossággal meg tudnánk adni, akkor a modellek képe- sek lennének a jövô klímáját többé-kevésbé jól leírni.
A 12. ábra közli a mérési adatok alapján számított globális átlaghômér- sékletek megváltozását az elmúlt több mint két évszázadra (1770–1991), valamint bemutatja a 21. századra vonatkozó modellbecsléseket. A külön- bözô szcenáriók és modellek eredményeit más-más szín jelöli. A becslések bizonytalanságát a jobb oldalon jelzett intervallumok mutatják. A model- lek szerint a földi átlaghômérséklet 2100-ra elôreláthatóan 1,4–5,8 °C-kal növekedne. Az éghajlati rendszer bonyolultsága miatt ugyanakkor a bi- zonytalanság elég nagy.
A továbbiakban bemutatjuk néhány szimuláció eredményét, mindig ügyelve arra, hogy vagy nagyszámú modell kiátlagolt (simított) eredmé-
nyeit, vagy egy nem szélsôséges szcenárió becslését adjuk közre. 35
A1
❯ nagyon gyors gazdasági növekedés;
❯ a népesség növekedése a 21. század közepéig, utána csökkenés;
❯ új és hatékony technológiákgyors megjelenése, elterjedése;
❯ az egyes régiók közötti kiegyenlítôdés;
❯ fokozott kulturális és társadalmi impulzusok;
❯ a regionális jövedelemkülönbségek csökkenése.
B1
❯ kiegyenlítôdôgazdasági fejlôdés;
❯ az A1-hez hasonló népességváltozások;
❯ a gazdasági szerkezet gyors eltolódása a szolgáltatási és információs ágazatok felé;
❯ környezetbarát és energiahatékony technológiák bevezetése;
❯ a gazdasági, társadalmi és környezeti
problémákra globális megoldásokkidolgozása.
B2
❯ a gazdasági, társadalmi és környezeti problémák lokális szintû kezelése;
❯ folyamatosan növekvô globális népességváltozás;
❯ közepes mértékû gazdasági fejlôdés;
❯ az A1-hez és a B1-hez képest lassabb és sokoldalúbb fejlôdés.
A2
❯ heterogén fejlôdési séma;
❯ a helyi önkormányzatok, önszervezôdések hangsúlyosabb mûködése;
❯ folyamatosan növekvô népesség;
❯ divergens regionális gazdasági fejlôdés;
❯ lassúés területileg nem egyenletes technológiai fejlôdés.
Az átlaghômérsékletek szimulált megváltozásának száztíz éves elemzése azt mutatja, hogy a melegedés mértéke a Föld felszínén nem egyenletes, kü- lönösen nagy a magas földrajzi szélességeken, s szinte nincs változás az Észak-Atlantikum térségében.
G. A. McBean és Francis W. Zwiers kanadai tudósok legújabb (2003) modelleredményei alapján az északi félgömbön a század végére a légköri cirkuláció jelentôs mértékû átrendezôdése várható. Az összes ciklon száma lecsökken, míg ezzel egy idôben jelentôsen emelkedik a nagy erejû ciklo- nok évi száma (13. ábra).
A hômérséklet megváltozásához hasonló egyenetlen területi eloszlást ka- punk, ha a globális éves csapadékmennyiségek 2100-ra modellezett értékeit elemezzük (14. ábra). Az éves csapadékösszeg általánosan nô a Földön a 21.
században. A növekedés a magasabb földrajzi szélességeken és az Egyenlítô körzetében a legintenzívebb. A mérsékelt övi zónában régiónként kisebb
36
0 0
4 8 12 16 6000
(évi szám)
4000
2000
2001–2030
1901–1910 2091–2100
2001–2030
1901–1910 2091–2100
összes ciklon nagy erejû ciklonok
13. ábra.A mérsékelt övi ciklon- gyakoriságok változása az északi
féltekén (1901–2100).
G. A. McBean nyomán, 2003
1800 1900 2000 2100
a modellek bizonytalansága 2100-ra 6
4
2
0 (°C)
12. ábra.A globális átlaghômérsék- let változása 1770-tôl és a várható menet a 21. században
csökkenést találunk. Az egész Földön a legnagyobb mértékû csapadékcsök- kenés a Földközi-tenger körzetében várható, mely területhez a térkép sze- rint még a Kárpát-medence is hozzátartozik.
Regionális modellek
Ezeket az eredményeket nem tudjuk közvetlenül Magyarország területére értelmezni, mivel e modellek „felbontása” általában nem kisebb 250 kilo- méternél. Ez azt jelenti, hogy az egész országra két-három rácspont esik.
Ebbôl pontos információkat nem kaphatunk, ezért regionalizációs eljárá- sok alkalmazására van szükség. A globális modellek eredményeit felhasz- náló, úgynevezett beágyazott modellek képesek a nagy skálájú változásokat területileg finomabb rácsra lebontani. A regionális modellek felbontása 20–40 kilométer is lehet, mely már kisebb régiók pontos leírását is lehetôvé teszi. A hamburgi Max Planck Intézetben és az angliai Hadley Központban kifejlesztett modellek alkalmasak lehetnek a Kárpát-medence 21. század végére várható éghajlatának becslésére.
Már megindultak a hazai kísérletek a beágyazott leskálázó modellekkel az Eötvös Loránd Tudományegyetem Meteorológiai Tanszékén és az Or- szágos Meteorológiai Szolgálatnál. Eddigi vizsgálataink alapján a Sió–Ba- laton vízgyûjtô területe, illetve az Alföld a leginkább veszélyeztetett a klí- maváltozások szempontjából. Nem a nagymértékû változás, inkább a szél-
sôségesebbé váló éghajlat fenyeget elsôsorban: a sekély vizû Balaton víz- 37
–20 –15 –10 –5 0 +5 +10 +15 +20 mm
14. ábra.A globális éves csapadék megváltozása 2100-ra (referencia- idôszak: 1961–1990)
háztartási egyensúlya könnyen felborul, és ekkor a vízszint jelentôsen csökkenhet. Az Alföld vízellátottsága eddig is az alsó határon volt. Ha itt még további eltolódás következik be a félszáraz, mediterrán jellegû klíma irányába, akkor a mezôgazdaság nagyon komoly problémákkal kerülhet szembe.
Korlátok, bizonytalanságok
Ahogy már említettem, a világ nyolc legnagyobb nemzeti kutatóközpont- jában közel húsz globális éghajlati modell képes megközelítôleg jó fizikai közelítést adni a légköri és az óceáni folyamatokra különbözô jövôbeli emissziós szcenáriókból kiindulva. Értelemszerûen ezen modellek csak hi- potetikus éghajlatokat jelezhetnek elôre. Éghajlati kísérleti laboratóriumok nem létezhetnek, így az eredmények kontrollálására sincs lehetôség. Továb- bi probléma, hogy a modellekben rejlô bizonytalanságok nehezen számsze- rûsíthetôk. Alább felsorolunk néhány tényezôt, melyek növelik e modellek pontatlanságát, s melyek óvatosságra intenek az eredmények közvetlen és feltétel nélküli interpretálásával kapcsolatban:
❯ minden modell egyszerûsítés, csak a valóság egy részét írja le;
❯ a modellek térbeli felbontása nem elegendô;
❯ a domborzati adatok nem adják meg a felszínt elég pontosan;
❯ a mérési adataink térben nem adnak elég sûrû lefedettséget;
❯ sem a modell határfeltételei, sem a bemenô paraméterei nem adhatók meg pontosan.
Extrém események
Gyakoribbá válnak-e a globális melegedéssel a szélsôséges éghajlati esemé- nyek?
A globális melegedés folyamata elméletileg három séma szerint tör- ténhet:
1. Az átlaghômérséklet eltolódásával a szokásosnál melegebb idôszakok gyakorisága megnövekedik, míg a hûvösebb idôszakok aránya csökken.
2. A változékonyság nô, az átlagérték nem változik. Ekkor szimmetriku- san mind a meleg/hideg idôszakok, mind a rekordmelegek/rekordhide- gek gyakorisága növekszik.
3. A hômérsékleti átlagértékek és változékonyságok együttes növekedése esetén jelentôs mértékben nô a meleg, illetve rekordmeleg idôszakok gyakorisága, míg a hideg eseményeké arányosan lecsökken.
Vajon a fenti sémák közül melyik jellemzi a 20–21. századi klímaváltozá- sokat?
Szinte minden héten hallunk a rádióban, televízióban óriási árvizekrôl, földcsuszamlásokról vagy nagy erejû tornádók, illetve hurrikánok pusztítá-
38
Kiszáradáskor jellegzetesen repedezett talaj a Hortobágyon
A tornádófelhôbôl lenyúló, szivattyúként mûködô szélörvény
sairól. Úgy tûnik, mintha gyakoribbak lennének a szélsôséges éghajlati ese- mények, az úgynevezett klímakatasztrófák, mint korábban. Az éghajlati ka- tasztrófák okozta károk egyértelmû növekedése figyelhetô meg a 20. század során (15. ábra).
Vajon csak látszat ez a növekedés, vagy van valóságalapja? Esetleg csak annak a következménye, hogy egyre sûrûbben lakott a Föld, s egyre drágáb- bak a klímakatasztrófák során megsemmisült ingatlanok és más vagyontár- gyak? Ezeknek a kérdéseknek a megválaszolásához objektíven mérhetô mu- tatókra van szükség.
Ha az átlaghômérsékletek eltolódása hatással van az emberi társadal- makra és a különbözô ökoszisztémákra, akkor az extrémértékek megvál- tozásának értelemszerûen akár hatványozott következményei is lehetnek ezekre a rendszerekre. Ennek jegyében szerte a világon számos nagyobb tér- ségre vonatkozó klíma-extrém vizsgálat indult, melyek széles körû nemzet- közi összefogáshoz vezettek. 1997. június 3–6. között került sor az ameri- kai Észak-Karolina állambeli Asheville-ben az Éghajlati extrémumok indexei és indikátoraicímû munkakonferenciára, melynek fô céljai között szerepelt annak meghatározása, hogy milyen egységes adatbázis és milyen extrém- indexek lennének a legalkalmasabbak az éghajlati szélsôségek változékony- ságának vagy esetleges nagy térségû tendenciáinak vizsgálatára.
Az elemzésekhez 15 hômérsékleti és 12 csapadékindexet definiáltak, me- lyeket napi maximum-, minimum- és közép-hômérsékleti, valamint napi csapadékösszegek idôsorainak segítségével határozhatunk meg. A globális és európai vizsgálatainkhoz 350, illetve 140 állomás adatait, míg a Kárpát- medence extrém csapadék- és hômérsékleti analíziséhez 21 hazai és 10 kül- földi állomás idôsorait használtuk fel. A 20. század extrém tendenciáinak összehasonlító elemzésébôl egy-két példát mutatunk be.
A több mint húsz extrémindex jelentôs hányada vagy valamilyen kü- szöbérték túllépésének a gyakoriságát, vagy valamilyen szint feletti tartóz- kodás idôtartamát elemzi. Az elôbbire példák a fagyos napokévi száma, a
nyári napokévi száma, a hôségnapokévi száma, a 20 millimétert megha- 39
1900 1920 1940 1960 1980 2000
0,1 0,3 0,5
0 (%)
15. ábra.Éghajlati katasztrófák okozta károk a világ bruttó nemzeti termékéhez viszonyítva
Fagyos napok:
azok a napok, amikor a napi minimum-hômérséklet fagy- pont alá süllyed.
Nyári napok:
azok a napok, amikor a napi maximum-hômérséklet meg- haladja a 25 °C-ot.
Hôségnapok:
azok a napok, amikor a napi maximum-hômérséklet eléri a 30 °C-ot.
ladó csapadékú napok évi száma stb. Az utóbbiakra pedig a hôhullámok évi összhossza, a vegetációs periódusévi hossza, a száraz idôszakok évi összhossza stb.
A hômérsékleti extrém paraméterek mind földi, mind európai, mind Kárpát-medencei térskálán egyöntetû melegedô tendenciát mutatnak a tel- jes 20. századra vonatkozóan, ami például földi skálán a fagyos napok szá- mának csökkenését (16. ábra), az európai térségben pedig a hôhullámok hosszának növekedését (17. ábra) jelenti.
40
évtizedenkénti változás (nap)
>3 0–1 nem szigni- fikáns
17. ábra.A hôhullámok hosszának megváltozása (1976–1999).
ECA &D, 2002
–15% –10% –5% 0% +5% +10% +15%
16. ábra.A fagyos napok számának (Tmin< 0 ºC) megváltozása 1950–2000 között
Hôhullám:
az a legalább öt napig tartó idô- szak, amikor az egymást követô napokon a napi maximum-hô- mérséklet eléri az 1961–1990- es normálidôszak átlagos napi maximum-hômérsékletét.
Vegetációs periódus:
kezdetét akkortól számítjuk, amikor legalább hat napon át a napi középhômérséklet meg- haladja az 5 °C-ot, s akkor van vége, amikor legalább hat na- pon át a napi középhômérsék- let nem éri el az 5 °C-ot.
Annak ellenére, hogy a 20. században a Kárpát-medence régiójában a le- hullott évi csapadék mennyisége fokozatosan csökkent, az extrém csapadé- kok gyakorisága mégis megnövekedett (18. ábra). Jól emlékezünk még az 1998–2002 közötti idôszak heves árvizeire. A Kárpát-medencében valóban nagynak számító 20 millimétert meghaladó csapadékú napok száma na- gyon jelentôsen növekedett az utolsó negyed évszázadban, ami valószínûsí- ti az extrém csapadékok növekedô gyakoriságát.
A 21. századra vonatkozó modellbecslések szintén a 24 órás extrém csapadékok számottevô gyakoriságnövekedését jelzik, azaz egy-egy szélsôsé- gesen nagy csapadék úgynevezett visszatérési periódusának hossza csök- kenni fog (19. ábra).
41 –1,5 – –1,2
évtizedenkénti trendek (%)
–1,2 – –0,9 –0,9 – –0,6 –0,6 – –0,3 –0,3 – 0,0 0,0 – +0,3 +0,3 – +0,6 +0,6 – +0,9 +0,9 – +1,2 +1,2 – +1,5 1 100 km
18. ábra. A nagy csapadékú napok (R>20mm) számának megváltozása (1976–1999)
Száraz idôszak:
az egymást követô, egy milli- méternél kisebb napi csapadé- kú napok együttese.
Visszatérési periódus:
adott éghajlati érték két bekö- vetkezési ideje között eltelt idô- tartam. Feltételezzük, hogy a két bekövetkezés között végig csak az adott éghajlati értéket nem meghaladó értékek for- dulnak elô.
10 20 30 40 50 60 70 80
2090
2050
1985 90
80
70
60
50
csapadékösszeg (mm)
visszatérési periódus (év)
19. ábra. A 24 órás extrém csapadékok gyakoriság- növekedése (1985–2090).
G. A. McBean nyomán, 2003
A hirtelen klímaváltozás lehetôségei
A földtörténet során már többször is volt arra példa, hogy a Föld nagyobb régiójában gyors lefolyású éghajlatváltozás következett be. A pleisztocén kor legutolsó eljegesedési periódusa becslések szerint 100 000–110 000 éven át tartott. Ennek végén – a melegedési periódust megszakítva – ékelôdött be a felsô-dryas hideg idôszak, melynek hossza megközelítôen 1100–1300 év volt. A felsô-dryas egy nagyon hirtelen melegedéssel fejezô- dött be, grönlandi jégfuratminták alapján ennek mértéke meghaladta az évtizedenkénti 5 °C-ot. A tudósok feltevése a felsô-dryas kialakulásáról az, hogy az interglaciális melegedés során Észak-Amerika hirtelen olvadó jég- takarója leállította a Golf-áramlást, ami jelentôs lehûlést okozott az észak- atlanti térségben. Ennek éghajlati következményeit Eurázsiában számos helyen megtalálták (a skandináv tûlevelû erdôket tundrák váltották fel, a magashegységekben intenzív hófelhalmozódás és gleccserképzôdés jelent- kezett).
Van-e esély napjainkban a Mexikói-öbölbôl induló s az Atlanti-óceánt átszelô Golf-áram gyors leállására? A Golf-áram délnyugatias hôszállítása egyértelmûen melegíti (5–7 °C-kal) az észak-atlanti térséget, s vele együtt Európát is. A világóceán mélytengeri és felszíni áramlásainak rendszere, az úgynevezett óceáni szállítószalag (20. ábra) egyedüli jelentôs leáramlási zó-
leáramlási zóna
meleg felszíni áramlás
C s e n d e s - ó c e á n
In d i a i - ó c e á n A t l a n t i -
ó c e á n
hideg, sós mélytengeri áramlás 20. ábra. Az óceáni szállítószalag
Golf-áramlás:
az Atlanti-óceán felszíni ten- geráramlása az északi féltekén, mely a Mexikói-öbölbôl indul és a Skandináv-félsziget partjai mentén elhaladva a sarkkörön túl a mélybe süllyed.
Termohalin cirkuláció:
a három óceán áramlási rend- szere, melyet a sûrûségkülönb- ségek kiegyenlítôdésre törekvé- se hajt. A sûrûségbeli különb- ségek egyrészt az eltérô hômér- sékletû, másrészt az eltérô só- tartalmú vizek között alakul- nak ki.
nája az Atlanti-óceán északi részén található. Az áramlás jellege elsôdlege- sen termohalin,ami azt jelenti, hogy a hômérsékleti (termo) és a sótarta- lombeli (halin) különbségek kiegyenlítôdésére irányul. A hidegebb és na- gyobb sókoncentrációjú, sûrûbb víz lesüllyed az észak-atlanti térségben.
A globális melegedés következtében jelentôs mértékben olvadó sarki jég csökkentheti a leáramlás mennyiségét és intenzitását az olvadó jég alacsony sótartalma miatt, ami elméletileg legvégsô esetben akár az áramlás leállásá- hoz is vezethet. Az elmúlt három évtizedben kimutatható egy kismértékû s ellenkezô elôjelû sótartalom-változás a trópusi vizekben és az észak-atlanti térségben.
Valóra válhat-e az úgynevezett Pentagon-jelentésben (2004. március) sze- replô hirtelen éghajlatváltozás vagy akár a Holnapután címû filmben megje- lenített drámai klímaváltozás?
Sem a jelentés, sem a film nem adja tudományos közelítését a problé- mának. A sajtó félreértette, netán szándékosan félremagyarázta a jelentés megállapításait. A jelentés készítôi nem meteorológusok, hanem biztonsági szakemberek, s feladatuk a lehetséges legszélsôségesebb forgatókönyv, s nem a reális jövôkép bemutatása volt. A tanulmány azt állítja, hogy a globá- lis melegedés miatt megváltozhat az óceáni cirkuláció, s a Golf-áramlás hir- telen leállhat. Ennek következtében az európai és az észak-amerikai konti- nens erôsen lehûl. Bár ezen események bekövetkeztének minimális esélye van, mindazonáltal mégsem mondhatjuk, hogy teljességgel lehetetlen.
–10 –8 –6 –4 –2 0 +0,5 +1,0 +1,5 +2,0 +2,5 (C˚)
21. ábra.A hômérséklet meg- változása az óceáni cirkuláció felbomlása után
Az észak-atlanti térség óceáni vízáramlás-erôsségének szimulációi azt mutatják, hogy a modellek egy hányada a 21. század második felétôl már a vízáram jelentôs csökkenését prognosztizálja. De az is egyértelmû, hogy a 21. század végéig egyik modell sem feltételezi a Golf-áram leállását. (Ez a tény természetesen adódhat a modell fizikai korlátaiból is.) Más és más kiinduló állapotokból indítva a modellezést, s feltételezve az óceáni szállító- szalag felbomlását a 21. ábra térképe az erre az esetre becsült globális hô- mérsékletváltozást jelzi. Az északi féltekén egyértelmû hûlés (észak-atlanti maximumértékekkel), a déli féltekén egyértelmû melegedés várható. A glo- bális melegedés epizódjaként bekövetkezô idôszakos lehûlést követôen évek, esetleg évtizedek telhetnek el, míg az óceáni áramlás átrendezôdve új- raindul. Ezután a globális melegedés tovább folytatódik mindaddig, míg az antropogén eredetû üvegházgáz-kibocsátás le nem csökken. Az ilyen típusú éghajlati eseményeknek az esélye azonban hihetetlenül kicsi, és semmikép- pen sem egyik napról a másikra következik be.
Végezetül tegyük fel a kérdést: mi lehet a társadalom, a politikusok részé- rôl a megfelelô stratégia? Alkalmazkodni a változásokhoz vagy megpróbálni csökkenteni az üvegházhatású gázok kibocsátását? Az önkorlátozás kívá- natos, de nem elég hatásos. Egy-egy ország központi erôfeszítései jelentôs eredményeket hozhatnak ugyan, de mindenképpen szükség van a kibocsá- tást erôsen korlátozó nemzetközi egyezményekre és ezek betartására. Ezzel együtt alkalmazkodnunk kell a változásokhoz, melyekre mindenképp fel kell készülnünk, hiszen az üvegházgázok légköri tartózkodási ideje megle- hetôsen nagy, s ezért a kisebb koncentrációértékekre való visszatérés idôben nagyon elhúzódik.
44
A természeti környezetszennyezés ellen semmit se tudunk tenni, de az általunk okozott kár tudatosan csökkenthetô
45 Bradley, Raymond S.: Paleoclimatology: Reconstructing
Climates of the Quaternary. San Diego: Academic Press, 1985.
Czelnai Rudolf:A világóceán – Modern fizikai oceanográfia.
Bp.: Vince K., 1999.
Dunkel Zoltán(szerk.): Az éghajlatváltozás és következmé- nyei. Bp.: Országos Meteorológiai Szolgálat, 1998.
Glantz, Michael H. – Katz, Richard W. – Nicholls, Neville (eds.): Teleconnections Linking Worldwide Climate Anomalies. Cambridge: Cambridge University Press, 1991.
Graedel, Thomas E. – Crutzen, Paul J.: Atmospheric Change:
An Earth System Perspective. New York: W. H. Freeman, 1993.
Hunkár Márta – Mika János (szerk.): Idôjárási és éghajlati szélsôségek. Bp.: Országos Meteorológiai Szolgálat, 1999.
Karátson Dávid (szerk.): Pannon Enciklopédia – Magyaror- szág földje. Bp.: Kertek 2000, 1997.
Lamb, Hubert H.:Climate, History and the Modern World.
London: Rutledge, 1982.
Mersich Iván – Práger Tamás – Ambrózy Pál – Hunkár Márta – Dunkel Zoltán(szerk.): Magyarország éghajlati atlasza.
Bp.: Országos Meteorológiai Szolgálat, 2002.
Nánási Irén(szerk.): Humánökológia: A természetvédelem, a környezetvédelem és az embervédelem tudományos alapjai és módszerei. Bp.: Medicina, 1999.
Pálvölgyi Tamás: Az új évezred környezeti kihívása: az éghaj- latváltozás. Bp.: L’Harmattan, 2000.
Saltzman, Barry:Dynamical Paleoclimatology: Generalized Theory of the Global Climate Change. San Diego:
Academic Press, 2002.
Siedler, Gerold – Church, John – Gould, John:Ocean Circulation and Climate: Observing and Modelling the Global Ocean. San Diego: Academic Press, 2001.
Trenberth, Kevin E. (ed.): Climate System Modeling.
Cambridge: Cambridge University Press, 1992.
von Storch, Hans – Zwiers, Francis W.: Statistical Analysis in Climate Research. Cambridge: Cambridge University Press, 1999.
